GH4169
一、GH4169概述
GH4169和金是以體心六方的γ"和面心萬立方的γ′相沉淀物突破的鎳基高溫和金,在-253~700℃工作濕度范疇內兼備充分的,650℃接下來的塑性彎曲硬度居彎曲高溫和金的*,并兼備充分的、抗放射性物質、、耐灼傷能力,及及充分的手工加工能力、焊接加工能力和組織安排平衡性,要能生產制造不同的的形狀繁多的零零配件,在宇航、原子能、煤層氣工業中,在所訴工作濕度范疇內贏得了為比較廣泛的廣泛應用。
該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感,掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系,可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程,就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上使用。
1.1GH4169資料類型GH4169(GH169)
1.2GH4169近意類型Inconel718(),NC19FeNb(法 國)
1.3GH4169板材的技巧標
GJB2612-1996《電焊用耐高溫耐熱合金冷磨砂材規范標準》
HB6702-1993《WZ8型號用GH4169合金鋼棒材》
GJB3165 《中國航空承力件用溫度過高金屬帶鋼和鍛制棒材標準規范》
GJB1952 《民航用高溫天氣鎳鋼冷軋鋼金屬薄板原則》
GJB1953《 國際航空汽車發行為翻轉件用溫度合金類軋鋼棒材標準化》
GJB2612 《對焊用溫度過高各種合金冷金屬拉絲材標準化》
GJB3317《 空航用耐高溫各種合金帶鋼木板規范標準》
GJB2297 《飛機用溫度高金屬冷拔(軋)無縫拼接管規則》
GJB3020 《航空航天用室溫不銹鋼環坯規范起來》
GJB3167 《冷鐓用高溫天氣金屬冷壓模材制約》
GJB3318 《國際航空用溫度高金屬冷軋鋼板帶材規范了》
GJB2611《 空航用高溫度鎂合金冷拉棒材技術規范》
YB/T5247 《焊接生產用中高溫鎂合金冷壓模》
YB/T5249 《冷鐓用炎熱碳素鋼冷拉絲機》
YB/T5245 《尋常承力件用高溫碳素鋼熱軋鋼板和鍛制棒材》
GB/T14993《 翻轉控制部件用持續高溫合金鋼熱扎棒材》
GB/T14994 《高的溫度耐熱合金冷拉棒材》
GB/T14995 《高溫作業耐熱合金軋鋼板》
GB/T14996 《中高溫硬質合金熱軋簿板》
GB/T14997 《常溫和金鍛制圓餅》
GB/T14998 《高溫度合金類坯件毛壞》
GB/T14992 《較常溫度合金鋼和金屬件間氧化物較常溫度物料的分類別和型號》
HB5199《 民用航空用持續高溫鋁合金冷軋鋼板金屬薄板》
HB5198 《民航葉輪用彎曲變形高溫作業硬質合金棒材》
HB5189 《航空運輸葉子用開裂高溫環境耐熱合金棒材》
HB6072 《WZ8系列的用GH4169錳鋼棒材》
1.4GH4169電催化好分該鋁合金的電催化好分可分成3類:規則的材質、創新型材質、高純材質,見表1-1。創新型材質的在規則的材質的基本條件上降碳增鈮,而少氫氟酸處理鈮的總數,少疲乏源和上升增進了相的總數,增進了性能指標和用料要求。并且少不利鈣鎂離子主氣體份量。高純材質是在創新型規則的基本條件上較低和不利鈣鎂離子的份量,增進了用料含量和。
核能應用的GH4169合金,需控制硼含量(元素成分不變),具體含量由供需雙方協商確定。當ω(B)≤0.002%時,為與宇航工業用的GH4169合金加以區別,合號為GH4169A。
表1-1[1] %
等級分類 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | |||||
標準單位 | ≤0.08 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
高質量 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
高純 | 0.02~0.06 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | |||||
類型 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | ||||
并不嚴重于 | |||||||||||||
規范標準 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
質優 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | ||||
高純 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.005 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.002 | 0.30 | 0.005 |
續表1-1%
行業類型 | Bi | Sn | Pb | Ag | Se | Te | Tl | N | O |
不太大于等于 | |||||||||
規格 | --- | --- | 0.0005 | --- | 0.0003 | --- | --- | --- | --- |
優質的 | 0.001 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | --- | --- | 0.01 | 0.01 |
高純 | 0.00003 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.0003 | 0.00005 | 0.0001 | 0.01 | 0.005 |
1.5GH4169熱處置工藝管理辦法鎂合金鋼兼有不一樣的的熱處置工藝管理辦法,以管理晶粒大小度、管理δ相形貌、勻稱和總數量,以此賺取不一樣的類別的磁學功效。鎂合金鋼熱處置工藝管理辦法分3類:
Ⅰ:(1010~1065)℃?10℃,1h,油冷、空冷或散熱 720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理的材料晶粒粗化,晶界和晶內均無δ相,存在缺口敏感性,但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
Ⅱ:(950~980)℃?10℃,1h,油冷、空冷或水冷散熱 720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理的材料有δ相,有利于消除缺口敏感性,是常用的熱處理制度,也稱為標準熱處理制度。
Ⅲ:720℃?5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃?5℃,8h,空冷。
經此制度處理后,材料中的δ相較少,能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。
1.6GH4169品類尺碼規格和現貨供應信息狀況也可以現貨供應信息模鍛件(盤、局部鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、有差異形狀圖片和尺碼的擰緊件、韌性元器件等、到貨狀況由需求男女雙方商談。絲材以商談的到貨狀況成盤狀到貨。
1.7GH4169煉制和制作加工鋁合金的冶煉加工為3類:抽機械泵環境度磁感應加電渣重熔;抽機械泵環境度磁感應加抽機械泵環境度弧光焊接重熔;抽機械泵環境度磁感應加電渣重熔加抽機械泵環境度弧光焊接重熔。可會根據機件的動用讓,選購所必需的冶煉加工,需要滿足使用讓。
1.8GH4169應該用慨況與特別的需求研發飛機維修和航天部啟思想中的繁多各樣失重狀態件和晃動件,如盤、環件、機匣、軸、葉尖、牢固件、延展能力開關pcb板、天然氣連接管、密封性開關pcb板等和焊接加工設計件;研發核技術工業生產應該用的繁多各樣延展能力開關pcb板和格架;研發石油天然氣和化工新材料鄰域應該用的機件及機件。
近年來,在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上,為提高質量和降低,發展了很多新工藝:真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝,有效減輕鈮偏析;采用噴射成型工藝,生產環件,降低生產和縮短生產周期;采用超塑成型工藝,擴大產品的生產范圍。
二、GH4169物理及化學性能
2.1GH4169性溫能
2.1.1GH4169熱分解室溫領域1260~1320℃。
2.1.2GH4169熱導率見表2-1。
表2-1[2]
θ/℃ | 11 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
λ/(W/(m?℃)) | 13.4 | 14.7 | 15.9 | 17.8 | 18.3 | 19.6 | 21.2 | 22.8 | 23.6 | 7.6 | 30.4 |
2.1.3GH4169比熱容見表2-2。
2.1.4GH4169線開裂比率見表2-3;
2.2GH4169強度ρ=8.24g/cm3。
2.3GH4169電功效
表2-2[2]
θ/℃ | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
c/(J/(kg?℃)) | 481.4 | 493.9 | 514.8 | 539.0 | 573.4 | 615.4 | 657.2 | 707.4 |
表2-3[2]
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 | 20~1000 |
α/10-6℃-1 | 11.8 | 13.0 | 13.5 | 14.1 | 14.4 | 14.8 | 15.4 | 17.0 | 18.4 | 18.7 |
2.4GH4169永久磁鐵能錳鋼無永久磁鐵。
2.5GH4169電化學功能
2.5.1GH4169效果在室內空氣有機溶劑中經過多次實驗發現100h后的鈍化傳輸率見表2-4。
表2-4
θ/℃ | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
氧化的頻率/(g/(m2?h)) | 0.0176 | 0.0277 | 0.0351 | 0.0961 | 0.1620 |
三、GH4169力學性能
優質棒材技術標準規定的性能見表3-1。
表3-1[1]
金橋銅業跨接線的截面積大小 d/mm | 送樣角度 | θ/℃ | 拉申機械性能不超過 | HBS | 經久耐用安全性能 | |||||
σP0.2/MPa | σb/MPa | δ5/% | ψ/% | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||||
≤125 | 垂直 | 20 650 | 1030 860 | 1280 1000 | 12 12 | 15 15 | ≥346 --- | --- 690 | --- ≥25 | --- ≥5 |
126~200 | 垂直 | 20 650 | 1030 860 | 1240 965 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
>200 | 垂直 | 20 650 | 1020 800 | 1230 900 | 6 6 | 8 8 | --- --- | --- 690 | --- ≥25 | --- --- |
注:熱處理制度:Ⅱ。
四、GH4169組織結構
4.1相變高溫γ"相是該鎂合金屬的基本突破相,其高穩定性高溫是650℃,現在逐漸固熔高溫為840~870℃,*固熔高溫是950℃,γ′相也是該鎂合金屬的突破相,但個數短于γ"相,其溶解高溫是600℃,*熔解高溫是840℃;δ相的現在逐漸溶解高溫是700℃,溶解峰高溫是940℃,980℃現在逐漸熔解,*熔解高溫是1020℃。
4.2時期-溫度表-安排的轉變曲線圖見圖4-1。
4.3錳鋼組織開展組成部分
4.3.1耐熱硬質合金標準熱補救情況的集體由γ基體、γ′、γ"、δ、NbC相分解成。γ"(Ni3Nb)相是具體增強相,為體心八方逐步結構的的亞安全穩定相,呈圓輪狀在基體中彌散共格進行進行溶解,在時間或軟件應用其間,有向δ相適應的大趨勢,使抗彎強度驟降。γ′(Ni3(Al、Ti))相的總量次于γ"相,呈球狀彌散進行進行溶解,對耐熱硬質合金起一款分增強使用。δ相具體在晶界進行進行溶解,其形貌與鑄造其間的終鍛體溫管于,終鍛體溫在900℃,形成了針狀,在晶界和晶內進行進行溶解;終鍛體溫達930℃,δ相呈粒子狀,不光滑地理分布不均;終鍛體溫達950℃,δ相呈短棒狀,地理分布不均于晶界為核心;終鍛體溫達980℃,在晶界進行進行溶解一點針狀δ相,鍛件發生男人男人持久突破拐點皮膚敏感度和理性。終鍛體溫以達到1020℃或更加高,鍛件中無δ相進行進行溶解,晶粒大小大小不斷粗化,鍛件有男人男人持久突破拐點皮膚敏感度和理性。鑄造方式中,δ相在晶界進行進行溶解,能出到釘扎使用,阻攔晶粒大小大小粗化。
4.3.2L相是變行GH4169錳鋼中不能具備的相,該相富鈮,具備于鑄錠枝晶間,降底鑄錠初沸點,鑄錠中L相固溶攝氏度和均勻分布化期限的干系見圖4-2。
4.3.3金屬材質晶粒度
4.3.3.1碳素鋼在高溫度固熔(保溫2h)時的晶粒大小長完取向見圖4-3。
4.3.3.2棒材(原始社會晶體度9~9.5級)經其他氣溫蒸汽加熱同時以其他開裂量鑄造開裂后,再歷經規范標準滲碳熱處理(固溶氣溫965℃,1h),其晶體度度的變遷見表4-1。
4.3.3.3鍛件技術性規范標準法律規定,平常鍛件總值金屬材質晶體度度為三級,能夠個體差異2級,鍛造鍛件總值金屬材質晶體度度為8級,能夠個體差異2級;就直接時長鍛件總值金屬材質晶體度度應有10級或更細。
4.3.4直接性追訴時限的鍛件在600~700℃追訴時限500h后,分析出相個數的變化規律見表4-2。
表4-1[19]
熔煉蒸汽加熱體溫/℃ | 下述形變系數的晶粒度度/級 | 淬火加熱攝氏度/℃ | 如下斷裂能力的晶體度/級 | ||||||||||
15% | 25% | 35% | 55% | 65% | 80% | 15% | 25% | 35% | 55% | 65% | 80% | ||
1050 1030 1020 | 6 7 7 | 7 8 7~8 | 8 8~9 7 | 8~9 8~7 8~9 | 9~8 8~9 9 | 9(7) 8~9 9 | 1000 980 | 8 8 | 9 9~10 | 8~9 10 | 10 9~10 | 10~9 10~11 | 10 11 |
表4-2[11]
時間規范標準 | 進行析出相數量統計/% | ||
θ/℃ | t/h | δ-Ni3Nb+MC | γ"-Ni3Nb, γ′-Ni3(Al,Ti,Nb) |
真接實效的情況 | 6.45 | 19.21 | |
600 650 700 | 500 500 500 | 6.30 7.48 10.31 | 20.62 18.68 15.18 |
五、GH4169工藝性能與要求
5.1做成型性
5.1.1因GH4169鎂鎂合金中鈮成分高,鎂鎂合金中的鈮偏析能力與冶金機械加工加工工藝進行的關聯。電渣重熔和真空箱弧光融煉的融煉時速和電棒的的線效率壯態進行的印象板材的劣勢。熔速快,易確立富鈮的黑斑;熔速慢,會確立貧鈮的皮膚斑點;電棒從表面的線效率差和電棒內部有裂開,均易出現皮膚斑點的確立,以至于,延長電棒的線效率和設定熔速及延長鋼錠的溶化傳輸速率是冶煉加工加工工藝的重點條件。為逃避鋼錠中的要素偏析太多,當時主要包括的鋼錠尺寸并不嚴重于508mm。
均勻化工藝必須確保鋼錠中的L相*熔解。鋼錠兩階段均勻化和中間坯二次均勻化處理的時間,根據鋼錠和中間坯的直徑而定。均勻化工藝的控制與材料中的鈮偏析程度直接相關。
目前生產中采用的1160℃,20h?1180℃,44h的均勻化工藝,尚不足以消除鋼錠中心的偏析,因此建議采用以下均勻化工藝:
1.1150~1160℃,20~30h+1180~1190℃,110~130h;
2.1160℃,24h+1200℃,70h[20]。
5.1.2經不均化清理的耐熱合金含有更好的熱激光加工性,鋼錠的開坯熱處理加熱溫度只能可超過1120℃。鍛件的煅造施工工藝應選擇鍛件采用水平和用途符合要求,按照研發廠的研發水平而定。開坯和研發鍛件是,期間去應力退火溫度和終鍛溫度不得不選擇零件及運轉現象所符合要求的組織開展的情形和性來確立,一樣 現象下,煅造的終鍛溫度保持在930~950℃彼此為宜。幾大類鍛件的煅造溫度和磨損層面見表5-1。
表5-1[17]
段造種類 | 次鑄造 | 二、次淬火 | 第二次鍛造加工 | |||
電加熱氣溫/℃ | 開裂量/% | 熱處理溫度表/℃ | 發生量/% | 微波加熱的溫度/℃ | 變形幾率量/% | |
正規 鍛造 一直有效期 | 1065~1090 1040~1065 995~1025 | - - >50 | 1040~1065 1010~1040 970~995 | - 30~50 >50 | 4~6 8 10 | 準許 ≥2 ≥2 |
5.1.3與板才冷軋制有關于的耐磨性見表5-2。
5.1.4鍛件的發生形變能力、終鍛濕度和晶粒大小尺碼兩者之間的社會關系見圖5-1。
5.1.5碳素鋼信息再心得見圖5-2。
5.1.6發起機樹葉模鍛件由頂鍛和終鍛二道多種工序模鍛而成,的不同的鑄造升溫水溫對樹葉的導致見表5-3,以1020℃頂鍛和終鍛的樹葉企業性為。
5.1.7和金在低溫下的變行抗力曲線擬合見圖5-3。
5.2手工電焊焊接手段功效參數不銹鋼體現了服務滿意的手工電焊焊接手段功效參數,能作氬弧焊、電子設備束焊、縫焊、電焊、等手段實施手工電焊焊接手段。
對直接時效狀態的零部件,推薦采用慣性摩擦焊以保持其強化效果,選用合適的摩擦焊工藝參數,在保留細晶組織的同時,焊縫邊緣及熱影響區還可以保留強化相γ′和γ"以及δ相,因此對接頭性能無明顯影響,對直接時效的鍛件,可在鍛造狀態進行摩擦焊,焊后再進行直接時效處理(制度Ⅲ),可獲得持久強度很高的焊接接頭[21]。
表5-2
熔練新工藝 | 板厚/mm | 情況 | 杯突深淺/mm | 對此彎折變形三次 | 限深沖比率 |
正空感性加電渣 | 1.5 | 950℃固溶 | 11.5 | 17.5 | 1.96 |
表5-3[19]
打造加水溫度因素/℃ | 20℃伸拉特點 | 650℃收縮耐磨性 | 650℃,690MPa耐用穩定性 | ||||||||
頂鍛 | 終鍛 | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | φ/% | t/h | δ5/% |
1050 1020 1020 1020 | 1000 980 1000 1020 | 1340 1405 1375 1420 | 1040 1100 1035 1150 | 22.5 20.5 23.5 23.2 | 52.2 44.7 51.5 42.7 | 1115 1130 1125 1128 | 957 955 920 965 | 18.8 22.4 17.2 18.6 | 22.2 29.5 21.5 25.5 | 48 52 57 43 | 5.2 11.2 5.5 12.8 |
5.3工件熱清理工學藝南航工件的熱清理通常情況下按1.5條規范規定的Ⅱ、Ⅲ二者問責方式,即規范熱清理問責方式和立即時間熱清理問責方式實現。有方法遵循原則的必備條件下,也可主要采用問責方式熱清理。按規范問責方式熱清理時,固溶清理可在950~980℃范圍內內,在篩選的環境溫度?10℃下實現。
5.4界面確定處工院藝有必要時可對配件上的界面態勢確定噴丸進行進行提升、孔摩擦進行進行提升或內螺紋滾壓進行進行提升制作工序,使配件上的在交變負荷前提條件下運行的使用壽命呈幾何成長。
對要求噴涂耐磨封嚴涂層的零件,可采用等離子噴涂或噴涂工藝,以噴涂為佳,噴涂涂層與基體結合強度高,涂層致密、硬度高、孔隙率低,耐磨性好。
5.5銑削處理與削磨耐腐蝕性鎂合金可十分滿意地進行銑削處理。
機械加工時必須確保圓弧達到設計要求和平滑過渡,不允許在機械加工、裝配或運輸中出現尖角、坑與劃傷缺口,因為在這些缺陷出,可形成過量的應力集中,在使用中會導致事故的發生。
六、GH4169(GH169)低溫抗拉及屈服性能(含熱處理工藝)
表6-1—溫度對熱軋棒材的拉伸性能影響
表6-1
溫度表/℃ | 抗壓強度強度σb/MPa | 屈服值效果σP0.2/MPa | 拉伸應變率/% | 做收縮率/% |
-195.5 | 1634.4 | 1196.5 | 26.0 | 27.0 |
-51.1 | 1389.6 | 1089.6 | 23.0 | 33.5 |
26.6 | 1313.7 | 1058.6 | 22.0 | 32.5 |
648.8 | 1134.4 | 999.9 | 28.0 | 59.2 |
704.4 | 1003.4 | 917.2 | 22.0 | 34.0 |
注:以上樣品熱處理工藝:980℃?5℃退火,1小時 720℃?5℃時效,8小時,空冷至620℃?5℃,在620℃?5℃保溫到總時效時間達到18小時, 空冷
表6-2—鍛件(短橫向實驗)的低溫性能
表6-2
水溫/℃ | 拉伸抗彎強度抗彎強度σb/MPa | 屈服標準標準σP0.2/MPa | 生長率/% | 回縮率/% |
980℃?5℃固溶滲碳,水冷式 720℃?5℃,8鐘頭析出硬度,爐冷至620℃?5℃保冷 到總實效的時間達成18小 空冷 | ||||
RT | 1290 | 1144.0 | 17.0 | 23.0 |
-79 | 1371.6 | 1202.6 | 17.2 | 20.0 |
-195.5 | 1579 | 1288.0 | 14.0 | 14.0 |
-253 | 1635.7 | 1344.0 | 13.5 | 11.5 |
溫度因素/℃ | 抗拉抗彎強度抗彎強度σb/MPa | 屈服于承載力σP0.2/MPa | 長度率/% | 收攏率/% |
1065℃?5℃,45min,水冷式 760℃?5℃,10幾小時石雕文化沉淀硬度,爐冷至650℃?5℃保溫 到總法定期限時候達到了20幾小時 空冷 | ||||
RT | 1251.6 | 1018.5 | 19.0 | 24.5 |
-79 | 1351.0 | 1090.0 | 15.0 | 18.5 |
-195.5 | 1577.0 | 1218.5 | 17.5 | 19.5 |
-253 | 1684.0 | 1288.0 | 16.5 | 18.0 |
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